高強度運動期間補充碳水的必要性

本文部分節選自3HFIT—運動營養諮詢師（3HFIT Sports Nutrition Consultant Certification）證照教科書第12章第4節《高強度訓練》。

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高強度運動中的碳水補充

1小時的劇烈有氧運動能使肝糖原減少約55%，而2小時的劇烈運動幾乎會完全消耗掉肝糖原並且用到運動肌肉纖維的糖原。即使是重複性的歷時1到5分鐘且穿插著低強度運動的運動，如足球，冰上曲棍球，曲棍球，歐洲手球，網球等運動，也會大幅度地降低肝臟和肌肉糖原儲備。

運動期間補充碳水化合物會改善身體和精神狀態。儘管他們對體力活動的感知與對照組沒有區別，但是在長時間的運動中，進食碳水化合物也能使人們以更大的強度開展運動。

與在運動中只補充碳水化合物相比，添加蛋白質到含碳水化合物的飲料中可能會延遲疲勞並減少肌肉損傷。兩項研究闡明了在有氧運動中在富含澱粉的補充劑中加入蛋白質的重要性。

在一項研究中，30名研究人員確定，在耐力鍛煉期間，如果攝入含有不同碳水化合物(葡萄糖、麥芽糊精和果糖)和適量蛋白質的補充劑，會延遲導致疲勞的時間，儘管碳水化合物的總碳量比只含碳水化合物的補充劑(CHO)少50% 。 15個訓練有素的男女自行車騎手分別在兩個不同的場合進行運動，在45%和70%的VO2max間交替運動3小時，之後工作負荷增加到VO2max的74%和85%，直到精疲力竭為止。在運動中每20分鐘就會攝入由3%的碳水化合物加上1.2%的蛋白質補充劑(MCP)或6%的CHO組成的補充劑(275毫升)。以通氣閾值的水平或者低於這一水平運動(VT；血液乳酸積累點的間接肺指標)，飲用MCP補充劑後導致疲勞的時間明顯大於只飲用純CHO補充劑導致疲勞的時間(分別為45.64和35.47分鐘)。結果表明，儘管碳水化合物和熱量的含量較低，但碳水化合物和適量蛋白質的混合物在運動強度接近VT時改善了有氧耐力。

另一項研究調查了低碳水化合物加適度蛋白質混合補充劑較之於在耐力運動中飲用的傳統的6%碳水化合物補充劑延遲疲勞時間的效果。14名訓練有素的女騎自行車和鐵人三項運動員分別在兩個不同的場合展開3小時的訓練，每次的強度在VO2最大值的45%和70%，然後在強度接近每個人的VT(平均為VO2最大值的75%)的強度上騎行。在運動過程中每20分鐘飲用一次由碳水化合物混合物(1%葡萄糖、果糖和麥芽糖糊精)加上1.2%蛋白質(CHO+PRO)或6%葡萄糖(CHO)組成的補充劑( 275毫升)。與僅含CHO的補充劑( 42.4分鐘)相比，飲用CHO+PRO補充劑( 49.9分鐘)的時候，疲憊的時間明顯更延後。儘管CHO+PRO的營養補充劑中的碳水化合物和熱量含量要比只含CHO的補充劑少，但成績還是得到了改善。研究人員推測，由於蛋白質和碳水化合物的綜合作用，加上補充劑中不同的碳水化合物來源的混合物，所以使用CHO+PRO補充劑的效果更佳。

儘管與CHO補充劑相比，來自橄欖球聯盟經驗豐富的橄欖球運動員，飲用了碳水化合物加蛋白質的補充劑後，在功能性和代謝標誌物上沒有出現有益的效果，但是在對88項隨機交叉研究開展的元分析中證實了攝入這種含碳水化合物或者含碳水化合物加蛋白質補充劑在耐力成績中的積極作用。

研究結果

1、碳水化合物補充劑的影響範圍從6%的明顯較大改善到2%的中度損害。

2、最有效的補充是由3%到10%的碳水化合物加蛋白質組成的飲料，它提供了每千克體重每小時0.7克的葡萄糖聚合物，每千克體重每小時0.2克的果糖，和每千克體重每小時0.2克的蛋白質。

3、在經過額外9小時的禁食並補充了每千克體重每小時0.2克的蛋白質後，補充劑功效的增加幅度很小;在運動前1到4小時內而不是在運動開始時攝入補充劑，其功效會有小到中等幅度的增加;將攝入頻率增加到每小時三次，其功效可能很小。

4,運動持續時間取決干補}}il的碳水化合物濃度和蛋白質含量。

知識拓展：運動中的異常胰島素反應

在運動過程中攝入高血糖的糖類，不會增加胰島素反應和在運動前攝入糖後可能的低血糖癥狀。這是因為交感神經系統激素在運動中抑制胰島素的釋放。同時，運動促進肌肉吸收葡萄糖，所以外源性葡萄糖會以較低的胰島素需求進入這些細胞。

每小時攝入大約60克的液態或固態碳水化合物會有助於高強度長時間(大於1小時)有氧運動，以及短時間重複進行的近極限運動。在最高強度的50%或以下水平持續運動主要依賴於脂肪氧化的能量，對碳水化合物的分解需求相對較少。這一運動水平不會對糖原儲備產生會阻礙耐力的影響，與此相反，在高強度運動中，當糖原對能量的需求大大增加時，葡萄糖供給會提供補充性碳水化合物。

運動期間攝入外源性碳水化合物的功效

1、節約肌糖原，特別是I型慢肌纖維，因為攝入的葡萄糖能增強運動能力。

2、保持一個更理想的血糖水平。這提高了血漿胰島素水平，降低了皮質醇和生長激素的水平，防止了頭痛、頭暈、噁心、其他中樞神經系統疾病的癥狀。在長時間的鍛煉的最後階段糖原儲備耗盡時，血糖也會給肌肉提供葡萄糖。

圖12-8

耐力訓練和未受過訓練的人群里基質對能量消耗量的（A）絕對（運動的千焦/60分鐘）和（B）相對貢獻率（%）。（*）經統計，受過訓練的和未受過訓練的人群之間存在顯著差異。乘以0.239把千焦轉換成千卡。

圖12-8顯示，當訓練有素和未接受訓練的人以同等的相對運動強度開展運動時，訓練狀態不會改變訓練時的葡萄糖氧化能力。

7名訓練有素的自行車手和7名未接受訓練的人在有氧能力的60%的情況下運動2小時。在運動開始的時候，每個實驗對象攝入每千克體重8毫升濃度為8%的葡萄糖溶液，之後每20分鐘攝入一次每千克體重2毫升的溶液。儘管在訓練有素的實驗對象中，絕對攝氧量提高了24%(每千克體重每分鐘總36毫升對29毫升的氧氣，圖8.1 A)並且脂肪氧化總量更高，但在這兩組中，總外源性葡萄糖的飲用量(每千克體重3.2大卡)相似。每分鐘約1.5到1.7克(6.0大卡到6.8大卡)表示外源性碳水化合物氧化作用的上限。即使是外源性和內源性碳水化合物對訓練有素的實驗對象更高的總能量消耗的貢獻相對較小，訓練有素和未受過訓練的實驗對象之間的外源性葡萄糖使用量也是相等的(圖12-8)。這表明，在運動過程中，從胃腸道進入循環的碳水化合物吸收作用限制了攝入碳水化合物的分解代謝率。

高強度訓練中的碳水補充增強作用

碳水的補充可以使在60%一80%最大強度運動中的疲勞推遲15-30分鐘，提升15%一35%的運動表現。這種增強作用在長跑比賽中很重要，因為在經過2小時的高強度運動後，營養良好的人的疲勞感通常會變得十分明顯。

一個人可以在預期的疲勞到來前30分鐘攝入濃縮的純碳水化合物養料來轉移疲勞和延長耐力。圖12-9顯示，這種營養的攝入可以恢復血糖水平，進而維持活躍的肌肉的能量需求。

圖12-9

當實驗對象在耗時長久的高強度有氧運動中食用安慰劑或葡萄糖聚合物後的平均血漿葡萄糖濃度(以50%溶液計，每千克體重3克)。(改編自CogganAR, Coyle EF o《在運動後期攝入碳水化合物後的新陳代謝和成績》。《運動和鍛煉的醫學科學》，1989; 21: 590

碳水化合物在有氧代謝能力75%的水平上對耐力的益處顯而易見。當運動開始超過這個強度時，必須在最後階段將強度降到75%，以維持攝入碳水化合物的功效。在運動開始以及運動進行到第1、2,、3小時後重複攝入固體碳水化合物(400毫升水中加入43克蔗糖)維持血糖水平，並在第4小時減緩糖原消耗。維持血糖和糖原儲備也會增強在比賽最後階段的衝刺表現。

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